化学实验探究专题
唐山市第三十八中学 肖英娟
[概述]《化学课程标准》中明确指出，科学探究对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。分析近些年化学中考试题可以看出，实验探究题均是各省市中考实验题的主角，它不仅考查了学生对基础知识掌握的系统性和全面性，而且对学生综合分析、解决问题的能力以及学生思维的敏捷性、严密性提出了较高的要求，从而在更高的层面上考查了学生的创新意识和实验能力。
试题特点：实验探究题是河北中考必考题型，每年都在第35题出现，分值为7分。从近几年的探究题来看，一般取材于课外，常以生活生产、科学研究、时事热点等情境设计考题，侧重于考查学生对课本所学知识的辨识记忆能力，以及在新情境中提取归纳信息的能力。涉及的知识点多，综合性强，有一定的难度。解答此类题目，要求学生通过阅读、理解，将从课本中学到的化学知识成功迁移到新情境中并能灵活正确的应用，从而得出解决问题的方法。
科学探究涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素，探究性实验的出题点也多以围绕着这八大要素进行。
方法指导：1.认真审题。无论哪种类型的实验探究题，探究的目的都是为了要解决一个问题，审题过程中，要带着问题仔细阅读，对探究的题目进行整体把握，最终的结论要紧扣问题，防止跑偏的情况出现。
2.注意猜想或假设的合理性，虽然猜想和假设有很多可能，但是所给的猜想与假设不能脱离题目给出的条件。可先写出试题中相关的化学方程式，化学方程式写出来能兼顾上下，便于弄清实验原理，为合理的猜想与假设提供依据。
3.注意试题中涉及的物质的物理性质和化学性质，若遇到陌生的知识，进行知识迁移，联想以前做过的与之相关的化学实验。
4.实验设计按“操作——现象——结论”这个书写格式作答，而思考的过程则为“结论——现象——操作”。
例1、（2019?河北）兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。
探究1：反应产生的气体是什么？
【作出猜想】小组同学经查阅资料和讨论，根据化学变化过程中元素不变，且反应物中含有 三种元素，作出如下猜想：
①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。
【实验1】取适量镁条、100 mL Na2CO3溶液于反应装置A中，按如图1所示方案进行实验，B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。
（1）反应装置A应选用图2中的 （填写序号）。
（2）小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图1所示方案的基础上加以改进完善。你的改进方案是 。 探究Ⅱ：快速产生气体的原因是什么？
【查阅资科】镁与水缓慢反应生成氢气：Na2CO3溶液显碱性，其溶液中除Na、CO3外，还有OH。 【作出猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。
【实验2】按图3所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说明是 CO3而不是Na、OH促进了镁与水的反应。
2﹣
+
﹣
+
2﹣
+
（1）G中实验的作用是 。 （2）试剂X是 。
探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3？
【实验3】取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y，根据实验现象说明白色沉淀中含有MgCO3．试剂Y及实验现象为 ，该反应的化学方程式为 。 反思交流：有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。 【解析】
【作出猜想】根据化学变化过程中元素种类不变，且反应物有碳酸钠溶液，结合给出的猜想，可知题目要求填写的是碳氢氧三种元素。 【实验1】
（1）根据题中描述“将镁条放入Na2CO3溶液中，快速产生较多气泡”，即常温下固体和液体反应，所以反应装置A应从图2中的 D和F中选择，又因为Na2CO3溶液的取用量为100 mL，故选D。 （2）“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证据不可靠，这是因为反应从液体中发生且生成气体从溶液中逸出，可能混有水蒸气，所以不能证明是氢气燃烧生成的水。为使这一证据可靠，只需在图1的 BC之间增加一个干燥装置。 【实验2】
（1）G中实验的作用是对比，对比碳酸根离子和氢氧根离子的存在对实验现象影响大小。 （2）试剂X是要确定氢氧根离子的影响的，所以是氢氧化钠溶液。 探究Ⅲ：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCO3？
【实验3】由于给出的结论是碳酸镁，所以应该加入稀盐酸，有气泡生成，该反应的化学方程式为 MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑。 答案为： 碳氢氧。
探究I：（1）D （2）在BC之间增加干燥装置。 探究II：（1）对比 （2）氢氧化钠溶液。
探究Ⅲ： 稀盐酸，有气泡生成 MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
例2.（2019湖南娄底）实验室有一瓶标签被腐蚀的无色溶液，是稀硫酸和氢氧化钠溶液中的一种。在老师的指导下，小红和小明用不同方法鉴定。 实验一：
实验步骤 小红取少量该溶液于试管中，向其中插入没有打磨的铝片 小明用pH试纸测定其pH 小红和小明操作均无误。
【提出问题】该溶液到底是稀硫酸还是氢氧化钠溶液？
【查阅资料】铝、氧化铝既能与酸反应，又可与强碱溶液反应，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠( NaAlO2)和一种氧化物。NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，NaAlO2与铝、氧化铝均不反应。
【分析实验得出结论】该溶液为 _溶液。
【交流反思】实验一中，小红所做实验开始无明显现象的原因是__ _ 。 (用化学方程式表示)
【拓展应用】有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内气压，利于疏通。
实验二：小明用如右图所示的玻璃弯管模拟家庭下水道，并用动物脂肪和毛发堵在弯管处，他按照使用说明从左端管口加入管道疏通剂，并用胶塞堵住弯管左端上口， 可能出现的现象为_____(填字母序号)。 A.产生大量气体 B.弯管内温度升高
实验现象 开始无明显现象，后产生__ _ 实验结论 小红认为该溶液为稀硫酸 pH=13 小明认为该溶液为氢氧化钠溶液
C.堵塞物变软被气体赶出，落入烧杯中
实验三：为了证明烧杯中废液里是否还含有氢氧化钠，小明做了如下实验
实验操作 取少量澄清废液于试管中，滴入酚酞 实验现象 溶液变红 实验结论 废液中有氢氧化钠剩余 小红对小明的结论提出了质疑，理由是___ __，小红把酚酞改用__ (填药品)进行实验，得出废液中还含有氢氧化钠。
管道疏通剂中氢氧化钠过量，可确保铝粉反应完全，并且过量的氢氧化钠对下水道有清污的作用。 【解析】实验一：根据铝和稀硫酸反应生成氢气进行分析，小红认为该溶液为稀硫酸，她看到的现象应该是：气泡，铝片逐渐溶解；
【分析实验得出结论】根据题中实验一的测定结果pH=13，溶液呈碱性，又由所给资料可知铝可与强碱溶液反应生成氢气，确定该溶液为NaOH溶液。
【交流反思】根据铝片事先没有打磨，其表面有一层致密的氧化铝保护膜，结合所给资料分析得出氧化铝先和氢氧化钠溶液，反应生成偏铝酸钠和水，化学方程式为：Al2O3+2NaOH+=2NaAlO2+H2O 实验二：根据拓展应用中给出的“工作原理：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对油脂和毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内气压，利于疏通。”可知，ABC都是正确的；
实验三：通过阅读资料“NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性”，可知也能使无色酚酞试液变红。取少量澄清废液于试管中，滴入酚酞，溶液变红色，并不能说明废液中一定有有氢氧化钠剩余；小红把酚酞改用硫酸铜溶液，如果溶液变浑浊，有蓝色沉淀生成，可说明废液中还含有氢氧化钠。 故答案为：
实验一：气泡，铝片逐渐溶解； 【分析实验得出结论】氢氧化钠； 【交流反思】Al2O3+2NaOH+=2NaAlO2+H2O 实验二：ABC；
实验三：NaAlO2易溶于水，其水溶液呈碱性，也能使无色酚酞试液变红； 硫酸铜溶液。
经过对全国各地近年来中考化学试卷的分析，无一例外都突出了对探究性实验的考查，对学生综合运用所学知识，分析、解决和处理问题能力方面提出了更高要求。下面根据教学大纲和教材，搜集汇编了2019年中考化学探究实验试题30例，以期对学生的复习备考起到一定的帮助。
2019年中考化学实验探究试题汇编
1．（2019湖南省衡阳市）宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，宏宏邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。 （1）【提出问题1】该溶液是否变质？ 【实验探究1】
实验步骤 实验现象 解释与结论 说明该溶液已变质。变质的原因是 （请用化学方程式表示）。 取少量该溶液放于试管中，滴有 产生 加足量稀盐酸 （2）【提出问题2】该溶液变质程度怎样？
【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有 。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。 【实验探究2】
实验步骤 先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2﹣3滴酚酞溶液 （3）【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体。 【实验探究3】
为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。
上层清液变红 实验现象 有 生成 结论 猜想 成立
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用为 。
2020中考复习化学实验探究专题题型解法例题及答案
